Цифровое программное устройство для задания скорости для шахтных подъемных машин

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУде делам изобретений и открытий(71) Заявитель Пермский политехнический институт(54) ЦИФРОВОЕ ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО ЗАДАНИЯ СКОРОСТИ ДЛЯ ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ МАШИНИзобретение относится к средствам дляавтоматического управления шахтными подъемными машинами и может быть использованов цифроаналоговых и цифровых системахавтоматического управления в качестве программного устройства задания скорости.5Наиболее близким техническим решением кизобретению является цифровое программноеустройство 1 задания скорости для шахтныхподъемных машин; содержащее блок датчиков,Осоединенный с одним из входов коммутатора,блок сравнения, входы которого соединены свыходами блока задания уровня и реверсивного счетчика, а выход его связан с другимвходом коммутатора, управляемый делитель15частоты, выход которого через коммутаторподключен к входу реверсивного счетчика, иформирователь импульсов 1,Однако в этом устройстве величина формируемого выходного сигнала зависит от времени и не зависит от величины пути, пройденногоподъемным сосудом, что приводит к снижениюточности задания формируемой диаграммыскорости, так как основным для подъемной установки является точный приход подъемного сосуда в заданную точку пути, Кроме того, в этом устройстве, работающем в функции времени в результате воздействия внешних возмущений (температурного фактора и др.), например, на генератор эталонной частоты, возможно увеличение или уменьшение заданной скорости на участке замедления. При увеличении скорости неизбежен быстрый подход подъемного сосуда к конечной точке пути, что может привести к аварийной ситуации, Программное устройство в функции времени несколько труднее и менее удобно настраивает. ся на участке замедления, так как необходим т 1 одбор местоположения датчика начала замедления (программа задается во времени), а также необходим перенос его в другое место в случае перестройки программы. С момента подачи сигнала начала движения задание по скорости нарастает независимо от того, движет. ся сосуд или нет. Если подъемная машина задержалась при пуске (заклинило подъемный сосуд и др,), а задание по скорости нарастает, это может вызвать нежелательные последствия Б, В, Васильев, А. Д. Динкель, В. П. Тарбаев, В, Е. Католиков и Р. 3, Болтаев76574 для подъемной установки и послужить причи.ной аварии, если не срабатывает соответствующая защита.Цель изобретения - повышение точности.Это достигается тем, что устройство снабже.5но сосдиненными последовательно датчикомпутевых импульсов и дополнительными коммутатором и реверсивным счетчиком, причемдатчик путевых импульсов подключен ко вхо.ду формирователя импульсов, выход дополни. Отельного реверсивного счетчика - к одномуиз входов управляемого делителя частоты,блок датчиков.соединен с одним из входовдополнительного коммутатора и друтими входами формирователя импульсов, выходы кото"рого подключены к другому входу управляемогоделителя частоты и входу блока задания уровня, а другой вход коммутатора соединен свыходом блока сравнения.На фиг, 1 приведена функциональная схема 20предлагаемого устройства; на фиг. 2 - формируемая тахограмма в функции пути,Устройство содержит датчик 1 путевых им.пульсов, коммутатор 2, реверсивный счетчик 3,управляемый делитель 4 частоты, коммутатор 5 2и реверсивный счетчик 6, соединенные последовательно, блок 7.датчиков, блок 8 заданияуровня, блок 9 сравнения кодов, формирователь 10 импульсов, включающий в себя дваблока ввода задания 11 и 12, два регистраключей ввода 13 и 14, преобразователь код -частота 15 и ключ 16,4Начальной точкой тахогрзммы (см. фиг. 2) является точка 17. Точкой8 ограничен криволинейный участок, соответствующий ускорению. Между точками 18 и 9 расположен участок, соответствующий постоянной скорости. Участок тахограммы между точками 19 - 20 соответствует замедлению подъемного сосуда, участок между точками 20 - 21 соответствует скорости дотяжки.Устройство работает следующим образом. Блок 7 датчиков выдает сигнал в начале цикла формирования тахограммы, точка 17 (см. фиг. 2), в точке начала замедления 19 и в точке стопорения 20. Блок 8 задания уровня задает максимальный уровень выходного сигнала на участке тахограммы от точки 18 до точки 19 и уровень сигнала, соответствующий скорости дотяжки от точки 20 до точки 21. Блок 9 сравнения выдает сигналы в момент равенства числа, выдаваемого счетчиком 6, и числа, соответствующего максимальной скорости или скорости дотяжки, Формирователь 10 импульсов формирует импульсы, частота которых в функции пути является величиной постоянной, поступающей на счетный вход управляемого делителя 4 частоты, Коммутатор 5 по сигналам с блока 9 сравнения и блока 7 датчиков подключает вход "Сложение" или "Вычитание" счетчика 6. Датчик 1 импульсов жестко связан с валом подъемной машины.Выходным злементом устройства является реверсивный счетчик 6, счетный вход которого подключен к выходу коммутатора 5. Выход управляемого делителя 4 частоты подключен к одному из входов коммутатора 5, а управляющий и счетный входы подключены соответ. ственно к выходу счетчика 3 и к выходу формирователя 10 импульсов. Два других входа коммутатора 5 подсоединены к выходу блока 7 датчиков и к выходу блока 9 сравнения, входы которого подключены к выходусчетчика 6 и к выходу блока 8 задания уровня. Вход последнего соедйнен с выходом блока 7 датчиков. Счетный вход счетчика 3 через коммутатор 2 подключен к выходу датчика 1 путевых импульсов, а вход управления - к выходу блока 7 датчиков.Выходным элементом формирователя 10 импульсов является преобразователькод - частота 15, управляющие входы которо. го соединены с блоками ввода задания 11, 12 через регистры ключей ввода 13, 14 соот. ветственно, а счетный вход через ключ 16 соединен с выходом датчика 1 путевых импульсов. Управляющий вход ключа 16 подключен к выходу блока 7 датчиков. В исходном, положении подъемная машина заторможена и импульсы с датчика 1 на вход счетчика 3 не поступают. Регистры ключей ввода 13 и 14, а такЖе ключ 16 заперты.Выходная, частота преобразователя код - частота 15 равна нулю. Выходное число счетчиков 3 и 6 равно нулю, В блок 9 сравнения кодов введено число.из блока 8 задания уровня, задающее величину максимальной скорости подъемной машины. Сигнал начала работы поступает с блока 7 датчиков. Этим сигналом коммутаторы 2 и 5 переводят в режим "Сложение" соответственно счетчики 3 и 6, а также отпираются регистр ключей ввода 13 и ключ 16. Благодаря наличию ступеньки задания на входе регулятора тока системы подчиненного регулирования (к программному устройству не относятся) подъемная машина приходит в движение и с датчика 1 путевые импульсы начинают проходить через коммутатор 2 на вход счетчика 3, а также через ключ 16 на вход преобразователя код - частота 15. Частота путевых импульсов 1 П в зависимости от пройденного пу. ти 11 является величиной постоянной, т.е.765174 6устройства начнет уменьшаться. При этом закон изменения выходного числа, как и дляучастка ускорения, будет также логарифмичес.ким. Кривизна участка замедления определяется уставкой блока 12.а- При равенстве выходного числа числу, соот.ветствующему скорости дотяжки с блока 8,блок 9 сравнения выдает сигнал, который поступает на коммутаторы 2 и 5 и запирает их.10 При этом число на выходе устройства остаетсяпостоянным и дальнейшее движение подъемноймашины осуществляется со скоростью, равной скорости дотяжки,При подходе подъемного сосуда к точке15 стопорения блок 7 датчиков выдает сигнал,который приводит все элементы в исходноесостояние, а на машину накладывается рабочийтормоз. На этом формирование одного циклатахограммы заканчивается. При следующих20 циклах работа программного устройства осу.ществляется аналогично.Использование предлагаемого устройства впромышленности позволит повысить точностьи надежность работы шахтных подъемных ус 25 тановок путем снижения возможности возникновения аварийных ситуаций. 51 Ц:сочь 1. Поэтому число на выходе счет- Пчика 3 будет изменяться по законуЬи,= ЫИ: .ОЧастота выходных импульсов 1 ппреобр зователя код - частота 15 будет равна1 .йц,ПК 4 ЯСгде П с - емкость сумматора преобразователякод - частота 15;М 8 ек - число, вводимое с блока ввода задания величины ускорения 11.Сигналы со счетчика 3 и преобразователя код - частота 15 поступают на входы управляемого делителя 4 частоты. Частота т 5 выходных импульсов управляемого делителя частоты при этом будет изменяться по законуПК 4 СКИмпульсы с управляемого делителя частоты 4 проходят через коммутатор 5 и счетчик 6 на выход устройства. Выходное число счетчика 6 йвьа следовательно, всего устрой ства, при этом будет изменяться в функции пути по логарифмическому законуЬн =аь и,свь, ==ц -ЕЬ.0 О СНа тахограмме в данном периоде формируется участок ускорения, точки 17 - 18 (фиг. 2), представляющий собой кривую с убывающим35 наклоном. Кривизна этого участка определяется уставкой блока 11. Это видно и из вы- РажениЯ длЯ Ивы 6, ПРи Равенстве числа. "выхь числу с блока, 8, задающему значение максймальной скорости подъемной машины, блок 9 выдает сигнал, который с помощью коммутаторов 2 и 5 отключает входы счетчиков 3 и 6. При этом числ 11 вьхб и "ььз1остаются постоянными и движение подъемной машины продолжается с постоянной максимальной скоростью.Движение с постоянной скоростью продол. жается до момента подачи сигнала начала замедления с блока 7 датчиков. При этом счетчики 3 и 6 переключаются коммутаторами 2 и 5 на "Вычитание", в блок 9 сравнения из блока 8 задания уровня записывается число, задающее величину скорости дотяжки подъемной машины, закрывается регистр 13 ключей ввода, открывается регистр 14, и к преобразователю код - частота 15 подключается блок ввода задания величины замедления 12 Путевые, им-, пульсы вновь начинают поступать на счетчики 3 и 6, в результате чего выходное число Формула изобретения Цифровое программное устройство заданияскорости для шахтных подъемных машин,содержащее блок датчиков, соединенный с одним из входов коммутатора, блок сравнения,входы которого соединены с выходами блоказадания уровня и реверсивного счетчика, а выход его связан с другим входом коммутатора, управляемый делитель частоты, выходкоторого через коммутатор подключен к входу реверсивного счетчика, и формировательимпульсов, о т л.и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности, оно снабже.но соединенными последовательно датчикомпутевых имПульсов и дополнительными коммутатором и реверсивным счетчиком, причемдатчик путевых импульсов подключен ко входу формирователя импульсов, выход дополнительного реверсивного счетчика - к одномуиз входов управляемого делителя частоты,блок датчиков соединен с одним из входовдополнительного коммутатора и другими входами формирователя импульсов, выходы кото.рого подключены к другому входу управляемого делителя частоты и входу блока заданияуровня, а другой вход дополнительного коммутатора соединен с выходом блока сравнения.Источники информации,,. пр 1 ящтые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР по заявкеЯ, 2544460/11, кл., В 66 В 1/06, 09.11.77.76574 г,8 Составитель Н. Ланькоедактор Т. ЗубковаТехред Ж. Кастелевич Корректор Г, Назар Заказ 6434/22 Подписное,атент", г, Ужгород, ул,4 илиал НИИИ ло д 3 3035, Тираж .932Государственного комитета СССРам изобретений и открытийосква, Ж - 35, Раушская наб д, 4/5